本发明涉及无醛板,具体为一种阻燃型活性炭无醛板及其制备方法。
背景技术:
1、活性炭无醛板是一种环保的人造板材,其生产过程中不添加含有甲醛成分的添加剂,随着建筑行业的快速发展,对板材的使用大大增加,但是在使用的过程中,如果发生火灾,会导致其板材无法正常使用,因此如何避免这一现象,是解决问题的关键。如专利cn117106315a公布了一种环保型人造板及其制备方法,该发明通过添加特定的除醛净味添加剂,并将除醛净味添加剂直接与木材、胶黏剂混合后进行层压,由此制备的人造板具有甲醛的特点,但是其阻燃效果没有得到改善。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种阻燃型活性炭无醛板及其制备方法,具有较好的阻燃效果。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的,本发明提供以下技术方案:一种阻燃型活性炭无醛板,包括以下重量组分:2-6重量份的磺酸钠修饰硼酸、3-5重量份的改性膨润土、10-14重量份的活性炭、60-120重量份的木粉、1-2重量份的氧化铈、4-8重量份的动物蛋白胶。
5、优选的,所述磺酸钠修饰硼酸的制备方法为:
6、(1)将4-10重量份的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和二甲苯溶剂加入到搅拌器中,机械搅拌,通入氮气保护,升温至75-90℃,待9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物完全溶解后,继续向其加入8-15重量份的氯乙醇,反应5-7h,结束后冷却至室温,去除白色固体产物,常压抽滤,洗涤,得到中间体1;
7、(2)向丙酮溶剂中加入2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇和中间体1,搅拌均匀,然后继续加入3-6mol/l的氢氧化钠水溶液,在65-80℃下反应4-8h,反应结束后,中和,浓缩,抽滤,洗涤并干燥,得到中间体2;
8、(3)将4-氨基苯硼酸、中间体2加入到n,n-二甲基甲酰胺溶剂中,通入氮气保护,搅拌均匀,在70-90℃下反应4-7h,结束后冷却至室温,过滤,洗涤并干燥,得到含磷修饰硼酸;
9、(4)将含磷修饰硼酸和1,3-丙烷磺内酯溶解到丙酮溶剂中,然后滴加质量分数为3-5%的氢氧化钠溶液,升温至65-80℃反应6-12h,反应后滴加减压浓缩除去溶剂,粗产物在乙醇中重结晶,得到磺酸钠修饰硼酸。
10、优选的,所述(2)中2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇、中间体1的质量比为1:1.4-1.6。
11、优选的,所述(3)中4-氨基苯硼酸、中间体2的质量比为0.8-1.2:1。
12、优选的,所述(4)中含磷修饰硼酸、1,3-丙烷磺内酯的质量比为1:1.4-1.6。
13、优选的,所述改性膨润土的制备方法为:
14、s1.将7-15重量份的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性膨润土加入到质量分数为2-4%的硫酸溶液中,在50-75℃下搅拌反应16-20h,结束后,过滤,洗涤并干燥,得到羟基化膨润土;
15、s2.向n,n-二甲基甲酰胺溶剂中加入羟基化膨润土和含磷修饰硼酸,搅拌溶解,继续向其加入二氯乙酰氯和三乙胺催化剂,在75-90℃下反应6-12h,结束后减压蒸馏,洗涤,干燥,得到改性膨润土。
16、优选的,所述s2中羟基化膨润土、含磷修饰硼酸、二氯乙酰氯、三乙胺催化剂的重量比为1.1-1.3:1:1.2-1.5:0.01-0.03。
17、优选的,所述阻燃型活性炭无醛板的制备方法为:将磺酸钠修饰硼酸、改性膨润土、活性炭、木粉、氧化铈、动物蛋白胶加入搅拌器中,搅拌混合,然后在80-160℃下进行层压,压力为1-5mpa,得到素板,再将素板分切后养生放置,然后进行表面抛光,得到阻燃型活性炭无醛板。
18、(三)有益的技术效果
19、本发明通过将磺酸钠修饰硼酸、改性膨润土、活性炭、木粉、氧化铈、动物蛋白胶加入搅拌器中,搅拌混合,然后进行层压,得到素板,再将素板分切后养生放置,然后进行表面抛光,得到阻燃型活性炭无醛板。
20、磺酸钠修饰硼酸和改性膨润土中的磷元素、硼元素、磺酸钠基团、膨润土都具有阻燃效果,共同构成了阻燃体系。其中含有的磷元素能够受热产生磷酸和偏磷酸这种强脱水性物质,能够促进材料脱水成碳,起到阻燃的效果;在高温条件下,硼元素能够释放出结合水,这个过程吸收大量热量,有助于降低材料的温度,减缓燃烧速度,起到阻燃的效果;磺酸钠基团在高温下能够促进二氧化碳和水的释放,从而起到阻燃的效果,膨润土本身就具有较好的阻燃性,并且2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇和中间体1进行反应后,提高了磷元素的取代度,羟基化膨润土和含磷修饰硼酸进行反应,提高了磷元素和硼元素的取代度,进一步提高其阻燃效果。
1.一种阻燃型活性炭无醛板,其特征在于,包括以下重量组分:2-6重量份的磺酸钠修饰硼酸、3-5重量份的改性膨润土、10-14重量份的活性炭、60-120重量份的木粉、1-2重量份的氧化铈、4-8重量份的动物蛋白胶。
2.根据权利要求1所述的阻燃型活性炭无醛板,其特征在于,所述磺酸钠修饰硼酸的制备方法为:
3.根据权利要求2所述的阻燃型活性炭无醛板,其特征在于,所述(2)中2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇、中间体1的质量比为1:1.4-1.6。
4.根据权利要求2所述的阻燃型活性炭无醛板,其特征在于,所述(3)中4-氨基苯硼酸、中间体2的质量比为0.8-1.2:1。
5.根据权利要求2所述的阻燃型活性炭无醛板,其特征在于,所述(4)中含磷修饰硼酸、1,3-丙烷磺内酯的质量比为1:1.4-1.6。
6.根据权利要求1所述的阻燃型活性炭无醛板,其特征在于,所述改性膨润土的制备方法为:
7.根据权利要求6所述的阻燃型活性炭无醛板,其特征在于,所述s2中羟基化膨润土、含磷修饰硼酸、二氯乙酰氯、三乙胺催化剂的重量比为1.1-1.3:1:1.2-1.5:0.01-0.03。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的阻燃型活性炭无醛板的制备方法,其特征在于,所述阻燃型活性炭无醛板的制备方法为:将磺酸钠修饰硼酸、改性膨润土、活性炭、木粉、氧化铈、动物蛋白胶加入搅拌器中,搅拌混合,然后在80-160℃下进行层压,压力为1-5mpa,得到素板,再将素板分切后养护放置,然后进行表面抛光,得到阻燃型活性炭无醛板。
